2021届高三物理二轮复习实验部分功能关系实验专题（含解析）

这是一份2021届高三物理二轮复习实验部分功能关系实验专题（含解析），共22页。试卷主要包含了50  5，【答案】4，【答案】否；；0，【答案】dt，【答案】否；2F-μmgm；0等内容，欢迎下载使用。

(1)甲同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50 Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图中所示。已知重锤的质量为1.00 kg，当地的重力加速度为g=9.8 m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp=________J，重锤动能的增加量ΔEk=________J，从以上数据可以得到的结论是________________。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图丙所示的图线，由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是________________________；乙同学测出该图线的斜率为k，则可算出当地的重力加速度g=________(用含k的表达式回答)，该结果应________(填“大于”“等于”或“小于”)当地的重力加速度的真实值。
某同学利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力做功”，在水平桌面上固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。实验过程如下：

(1)如图乙所示，用游标卡尺测量固定于滑块上的挡光片的宽度d=________mm。
(2)用滑块把弹簧压缩到距离光电门为x位置，并从静止释放。数字计时器计下挡光片通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=________(用题中符号表示)。
(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值。根据这些数值，作出v2-1m图象，如图丙所示。根据图象，求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_____________________，滑块与桌面之间的动摩擦因数是_____________________________。(用题中符号表示，已知重力加速度为g)
某实验小组的同学欲测量滑块与木板间的动摩擦因数μ，设计了一套如图甲所示的装置，图中A为滑块，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点，此过程弹簧测力计的读数为F，测出滑块质量为m.该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2=v2-v02，然后建立Δv2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示。(重力加速度g=10m/s2)

(1)本实验中是否需要测量小桶(含内部沙子)的质量_______。(填“是”或“否”)
(2)在图乙中这条直线的斜率的表达式为____________。(用F、μ、m等题中所给字母填写表达式)
(3)若测出滑块质量为0.4 kg，弹簧测力计读数为2N，结合图乙可求得滑块与木板间的动摩擦因数为_____。
为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ，某同学设计了如下图所示的实验装置，其中圆弧形滑槽末端与桌面相切．第一次实验时，滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端M对齐，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的P点，如下图甲所示；第二次实验时，滑槽固定于桌面左侧，测出滑槽末端N与桌面右端M之间的距离为L，滑块从滑槽顶端由静止释放，落在水平地面上的Q点，如下图乙所示．已知重力加速度为g，不计空气阻力，滑块与滑槽之间有摩擦力．

甲 乙
(1)实验还需要测出的物理量是________(填选项前序号)．
A.滑槽的高度h
B.桌子的高度H
C.O点到P点的距离d1
D.O点到Q点的距离d2
E.滑块的质量m
(2)实验中需要用到的测量工具(仪器)有________．
(3)写出动摩擦因数μ的表达式为μ=________．
如图所示的装置叫作阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置．绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有较长的时间从容地观测、研究．下面用此用装置进行能量研究．(均用题目所给字母完成下列填空)
(1)已知物块A、B质量均为M，C的质量为m，重力加速度为g.实验中，测得B和C从静止开始向下加速运动的距离为h时，C脱离B，此后A、B做匀速运动，测得A和B匀速运动的速度为v.不计绳的伸长、绳和滑轮的质量、摩擦阻力和空气阻力．根据测得的h和v，则加速过程中绳子拉力对A做的功为____________________．
(2)根据动能定理，推导出v与h的关系为________________．
用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B的正下方。开始时，金属片C与圆环间的高度为h，A、B、C由静止开始运动。当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门分别固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B从P1旁运动到P2旁所用时间t，已知重力加速度为g。
(1)若测得P1、P2之间的距离为d，则物块B刚穿过圆环后的速度v=________。
(2)若物块A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面选项________中的等式成立，即可验证机械能守恒定律。
A.mgh=12Mv2 B.mgh=Mv2
C.mgh=12(2M+m)v2 D.mgh=12(M+m)v2
(3)改变物块B的初始位置，使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属片C与圆环间的高度h以及物块B从P1旁运动到P2旁所用时间t，则以h为纵轴，以________(选填“t2”或“1t2”)为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率k=________(用m、g、M、d表示)。
某同学利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力做功”，在水平桌面上固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。实验过程如下：
(1)如图乙所示，用20分度的游标卡尺测量固定于滑块上的挡光片的宽度d=________mm。
(2)用滑块把弹簧压缩到距离光电门为x位置，并从静止释放。数字计时器计下挡光片通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度v=________(用题中符号表示)。
(3)多次改变滑块的质量m，重复(2)的操作，得出多组m与v的值。根据这些数值，作出v2-1m图象，如图丙所示。根据图象，求出滑块每次运行x的过程中弹簧对其所做的功为_____________________，滑块与桌面之间的动摩擦因数是_____________________________。(用题中符号表示，已知重力加速度为g)
某实验小组利用如图所示的实验装置测定滑块与长木板之间的动摩擦因数。实验的主要步骤如下

(1)将长木板放置在水平桌面上并固定好，并在其中间某一位置固定一光电门传感器。
(2)用游标卡尺测量固定在滑块上端的挡光片的宽度d，测量结果如图所示，则挡光片的宽度d=_______ mm。
(3)滑块放在长木板上，用手拨动滑块，通过光电门，运动一段距离后静止，记录挡光片的挡光时间t、滑块静止位置与光电门之间的距离x。
(4)已知重力加速度为g，则动摩擦因数μ= ________(用题中所给字母表示)。
(5)若某次实验时，手拨动滑块的位置到滑块静止位置的距离恰好是光电门到滑块静止位置的距离的两倍，已知挡光时间为t1，滑块质量为m，则人拨动滑块时，对滑块的冲量大小为_______________ (用题中所给字母表示)。
某实验小组的同学欲测量滑块与木板间的动摩擦因数µ，设计了一套如图甲所示的装置，图中A为滑块，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点，此过程弹簧测力计的读数为F，测出滑块质量为m。该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差然后建立Δv2−x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示。(重力加速度g=10m/s2)
(1)本实验中是否需要测量小桶(含内部沙子)的质量______；(填“是”或“否”)
(2)在图乙中这条直线的斜率的表达式为______；(用F、µ、m等题中所给字母填写表达式)
(3)若测出滑块质量为0.4kg，弹簧测力计读数为2N，结合图乙可求得滑块与木板间的动摩擦因数为______。
图为一弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不相连).现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射.然后按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量m1、m2；
②用刻度尺测出两管口离地面的高度h；
③记录两球在水平地面上的落点P、Q．
回答下列问题：
(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有________.(已知重力加速度g)
A.弹簧的压缩量Δx
B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2
C.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2
(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep=____________________．
(3)由已知量和上述测得的物理量来表示，如果满足关系式________________________，就说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒．
利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用L表示A到光电门B的距离，b表示遮光片的宽度，将
遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动，重力加速度为g。
(1)某次实验测得倾角θ=30∘，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=________，在误差允许的范围内，若________，则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给的物理量表示)
(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离L，测出滑块通过B时的瞬时速度v，作出的V2—L图象如图2所示，并测得m=2M，则重力加速度g=________m/s2。(保留三位有效数字)
如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤：
(a)将电火花计时器固定在铁架台上，
(b)把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，
(c)接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，
(d)关闭电源，整理好仪器。
(e)数据处理时，选择一条点迹清晰的纸带如图乙，在纸带上标上相应的计数点，并把测量数据标在纸带上。其中O点为打点计时器打下的第一个点，纸带连续的计数点A、B、C、D至第1个点O的距离如图乙所示，已知重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，电源的频率为50 Hz。从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为ΔEp= ________J，重锤动能的增加量为ΔEk= __________J，从以上数据可以得到的实验结论。(结果保留3位有效数字)．
(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以12v2为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，在实验的操作上其原因可能是_________________________________。乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g__________k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数。在水平面上将弹簧的一端固定，另一端与带有挡光片的滑块接触(弹簧与滑块不固连)。压缩弹簧后，将其释放，滑块被弹射，离开弹簧后经过O处的光电门，最终停在P点。

(1)除了需要测量挡光片的宽度d，还需要测量的物理量有_ ___。
A.光电门与P点之间的距离s.B.挡光片的挡光时间tC.滑块(带挡光片)的质量m D.滑块释放点到P点的距离x
(2)动摩擦因数的表达式μ=______(用上述测量量和重力加速度g表示)。
某同学利用如图1所示的装置验证动能定理，已知空气阻力不计，测量步骤如下：

a.将小物块在一条橡皮筋的作用下从某一位置弹出，小物块沿粗糙的水平桌面直线滑行，之后滑离水平桌面，平抛落至水平地面上，标记出小物块的弹出位置和在水平地面上的落点M1；
b.在钉子上分别套上完全相同的2条、3条、4条……橡皮筋，将小物块每次都从步骤a中的同一位置弹出，重复步骤a，标记出小物块在水平地面上的落点M2、M3、M4…；
c.测量相关数据，进行数据处理。
(1)为求出小物块滑离水平桌面时的速度，需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)。
A.橡皮筋的原长x B.橡皮筋的伸长量Δx
C.桌面到地面的高度h D.小物块平抛过程的水平距离L
(2)请用(1)中测得的物理量表示小物块滑离水平桌面时的动能Ek=_____(小物块的质量为m，重力加速度为g)。
(3)将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为W1、W2、W3…，小物块平抛过程的水平距离分别记为L1、L2、L3…，若不能忽略水平桌面与小物块间摩擦力做的功，则以橡皮筋对小物块做的功(W)为纵坐标，以小物块平抛过程水平距离的平方(L2)为横坐标描点作图，得到的图象为图2中的________(填正确答案标号)。
某实验小组用如图甲所示的装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离已标出。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

(1)根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA=_____m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)
A.木板的长度l
B.木块的质量m1
C.木板的质量m2
D.重物的质量m3
E.木块运动的时间t
F.AB段的距离xAB
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式WAB=__________。(用vA、vB和第(2)问中测量的物理量的符号表示)
答案和解析
1.【答案】(1)5.50；5.45；在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒；
(2)先释放重锤，后接通电源； k2；小于。
【解析】分析：(1)重锤重力势能的减少量为：ΔEP=mghC，重锤的动能增加量为：ΔEK=12mvC2，分别代入数值即可求解；由以上数据若得到动能增加量近似等于重力势能减少量，即可说明在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；
(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。若无阻力，根据机械能守恒定律知，mgh=12mv2，则v22=gh，斜率k=2g，即g=k2，若有阻力，则测得的重力加速度小于当地重力加速度g。
本题主要考查验证机械能守恒定律实验相关知识；熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。
解答：(1)重锤重力势能的减少量为：ΔEP=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J，重锤的动能增加量为：ΔEK=12mvC2=12×1.00×0.628−0.4962×0.022J≈5.45J；由以上数据可得到动能增加量近似等于重力势能减少量，因此可得到的结论是：在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；
(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。若无阻力，根据机械能守恒定律知，mgh=12mv2，则v22=gh，斜率k=g；若有阻力，则测得的重力加速度k小于当地重力加速度g。
故答案为：(1)5.50 5.45 在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒(2)先释放重锤，后接通电源 k2 小于
2.【答案】(1)4.80
(2)dt
(3)a2b； a2gx
【解析】
【分析】(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是物体的长度；
(2)平均速度代替瞬时速度；
(3)对运动过程由动能定理可明确v2−1m的关系，结合图象即可求得动摩擦因数，同时通过分析可明确能求出的物理量。
【解答】(1)游标卡尺的主尺刻度读数为4 mm，游标尺的读数为16×0.05 mm=0.80 mm，所以最终读数为4 mm+0.80mm=4.80mm．
(2)滑块经过光电门时的速度等于遮光条宽度与遮光时间的比值，即v=dt．
(3)滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，由动能定理有W弹−μmgx=12mv2−0，整理得v2=2W弹1m−2μgx；再根据图象可知斜率k=2W弹=ab，所以W弹=a2b；纵轴截距−a=−2μgx，所以μ=a2gx，因此，还可求出的物理量是滑块与桌面之间的动摩擦因数，其值为a2gx．
3.【答案】(1)否；；(3)0.25
【解析】
【分析】
该题主要考查测量滑块与木板间的动摩擦因数μ实验相关知识。熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。
(1)根据实验原理分析是否需要测量小桶的质量；
(2)根据动能定理找到Δv2—x关系式，由此求解图像斜率；
(3)根据图像斜率求解滑块与木板间的动摩擦因数。
【解答】
(1)本实验不需要用小桶(含内部沙子)的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量。
(2)由动能定理可得：所以Δv2=2F-μmgmx
则可知图象的斜率等于2F-μmgm；
(3)若测出滑块质量为0.4 kg，弹簧测力计读数为2N，结合图乙有：；可求得滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.25。
故答案为：(1)否；(2)2F-μmgm；(3)0.25。
4.【答案】(1)BCD (2)刻度尺 (3)d12−d224HL
【解析】
【分析】
(1)滑块离开桌面受做平抛运动，要求出滑块滑下轨道时的速度，应测出桌面的高度，O与P间、O与Q间的距离；
(2)由平抛运动知识求出滑块离开轨道及离开桌面的速度，由动能定理可以求出动摩擦因素的表达式；
该实验有一定的创新性，其实很多复杂的实验其实验原理都是来自我们所学的基本规律，这点要在平时训练中去体会；理解实验原理是正确解题的关键。
【解答】
(1)滑块离开桌面后做平抛运动，实验需要测出滑块离开滑槽与离开桌面时的速度，因此实验时需要测出：桌子的高度H、O点到P点的距离d1、O点到Q点的距离d2，故选BCD；
(2)在(1)中所需测量的物理量，均需要有：刻度尺；
(3)滑块离开桌面后做平抛运动，在竖直方向上：H=12gt2，在水平方向上：d1=v0t，d2=vt，滑块在桌面上运动时，要克服摩擦力做功，由动能定理得：−μmgL=12mv2−12mv02，解得：μ=d12−d224HL。
故填(1)BCD；(2)刻度尺；(3)d12−d224HL。
5.【答案】(1)Mgh+12Mv2；(2)v=2mgh2M+m
【解析】
【分析】
本题考查用阿特伍德机进行能量研究，主要涉及动能定理的应用。
(1) 对A由动能定理即可求得加速过程中绳子拉力对A做的功；
(2)对B和C由动能定理即可求得v与h的关系。
【解答】
(1)由动能定理，A加速上升h的过程中W−Mgh=12Mv2−0，绳子拉力对A做的功W=Mgh+12Mv2；
(2)由动能定理，B和C加速下落h的过程中(M+m)gh−W=12(M+m)v2−0，可得v与h的关系为：v=2mgh2M+m。
故答案为：(1)Mgh+12Mv2；(2)v=2mgh2M+m。
6.【答案】(1)dt
(2)C
(3)1t2 2M+md22mg
【解析】
【分析】
(1)由短时间内的变速运动可看做匀速运动，由此解得物块B刚穿过圆环后的速度；(2)由该过程中的机械能守恒判断结果；
(3)由该过程中的机械能守恒表达式判断横轴的含义；并由表达式结合图象判断斜率的含义，并由此得解。
本题主要考查验证机械能守恒定律的实验，明确实验原理及实验过程是解题的关键。
【解答】
(1)短时间内的变速运动可看做匀速运动，由此解得物块B刚穿过圆环后的速度：v=dt；
(2)若该过程满足机械能守恒，则该过程C物体减小的重力势能转化为整体的动能，故有：mgh=122M+mv2；
(3)由上式可知，以h为纵轴，以1t2为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线；且由上式变形可得：h=2M+md22gt2，由图象的斜率含义可知，该直线的斜率：k=2M+md22mg。
故答案为：(1)dt；(2)C；(3)1t2，2M+md22mg。
7.【答案】(1)4.80
(2)dt
(3)a2b； a2gx
【解析】
【试题解析】
【分析】(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是物体的长度；
(2)平均速度代替瞬时速度；
(3)对运动过程由动能定理可明确v2−1m的关系，结合图象即可求得动摩擦因数，同时通过分析可明确能求出的物理量。
【解答】(1)游标卡尺的主尺刻度读数为4 mm，游标尺的读数为16×0.05 mm=0.80 mm，所以最终读数为4 mm+0.80mm=4.80mm．
(2)滑块经过光电门时的速度等于遮光条宽度与遮光时间的比值，即v=dt．
(3)滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，由动能定理有W弹−μmgx=12mv2−0，整理得v2=2W弹1m−2μgx；再根据图象可知斜率k=2W弹=ab，所以W弹=a2b；纵轴截距−a=−2μgx，所以μ=a2gx，因此，还可求出的物理量是滑块与桌面之间的动摩擦因数，其值为a2gx．
8.【答案】(2)4.45；(4)d22gxt2；(5)2mdt1
【解析】
【分析】
本题主要考查测定动摩擦因数的实验相关知识。
(2)游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和；
(4)求出滑块经过光电门的速度，根据动能定理即可求出动摩擦因数；
(5)求出滑块经过光电门的速度，再求出初速度，根据动量定理即可求出人拨动滑块时对滑块的冲量大小。
【解答】
(2)游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，游标卡尺主尺读数为4mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以读数为4mm+9×0.05mm=4.45mm；
(4)滑块经过光电门的速度为v=dt，
根据动能定理可得：−μmgx=−12mv2 ，
解得：μ=d22gxt2；
(5)滑块经过光电门的速度为v1=dt1，由于其速度是中间位置的速度，则初速度v0=2v1=2dt1，则根据动量定理知人拨动滑块时对滑块的冲量大小为：I=mv0=2mv1=2mdt1。
故答案为：(2)4.45；(4)d22gxt2；(5)2mdt1。
9.【答案】(1)否；(2)2F-μmgm；(3)0.25。
【解析】
【分析】
该题主要考查测量滑块与木板间的动摩擦因数μ实验相关知识。熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。
(1)根据实验原理分析是否需要测量小桶的质量；
(2)根据动能定理找到Δv2—x关系式，由此求解图像斜率；
(3)根据图像斜率求解滑块与木板间的动摩擦因数。
【解答】
(1)本实验不需要用小桶(含内部沙子)的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量。
(2)由动能定理可得：所以Δv2=2F-μmgmx
则可知图象的斜率等于2F-μmgm；
(3)若测出滑块质量为0.4 kg，弹簧测力计读数为2N，结合图乙有：；可求得滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.25。
故答案为：(1)否；(2)2F-μmgm；(3)0.25。
10.【答案】(1)B
(2) m1gx124h+ m2gx224h
(3)m 1x 1=m 2x 2
【解析】
【分析】本题考查动量守恒定律的验证以及弹性势能的计算，要注意通过题意明确实验原理，能根据机械能守恒定律以及动量守恒定律分析对应的实验规律及误差情况。
(1)(2)明确实验原理，通过机械能守恒定律进行分析可明确对应的仪器，依据平抛运动求解速度大小，并明根据机械能守恒定律求解弹性势能；
(3)根据弹开过程前后的动量关系可明确验证动量守恒定律的表达式．
【解答】(1)根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能等于两球得到的动能之和，而要求解动能必须还要知道两球弹射的初速度v 0，由平抛运动规律可知v 0= x2hg，故还需要测出两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x 1、x 2；
(2)小球被弹开时获得的动能E k= 12mv 02= mgx24h，故弹性势能的表达式为E p= 12m 1v 12+ 12m 2v 22= m1gx124h+ m2gx224h；
(3)如果满足关系式m 1v 1=m 2v 2，即m 1x 1=m 2x 2，那么就说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒．
11.【答案】(1) 12(m+M)(bt)2；(m−12M)gL； ΔEk=ΔEp ； (2)9.68。
【解析】
【分析】
本题考查了验证机械能守恒定律；此题为一验证性实验题，要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键。
(1)由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；
(2)根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小。
【解答】
(1)由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度， 滑块通过光电门B速度为：vB=bt ；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：ΔEk=12(M+m)(bt2)=(M+m)b22t2=12(m+M)(bt)2 ；
系统的重力势能减少量可表示为：ΔEp=mgL−MgLsin30∘=(m−M2)gL ；比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的；
(2)根据机械能守恒得：ΔEk=ΔEP，即12(M+m)v2=(m−M2)gL，又m=2M，联立解得v2=gL，因此直线斜率k=g，解得g=9.68m/s2。
故答案为： 12(m+M)(bt)2；(m−12M)gL； ΔEk=ΔEp ； (2)9.68。
12.【答案】(1)5.50；5.45；
(2)先释放重锤，后接通电源；大于；
【解析】
【分析】
该题主要考查验证机械能守恒定律实验相关知识。熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。
(1)重锤重力势能的减少量为：ΔEP=mghC，重锤的动能增加量为：ΔEK=12mvC2，分别代入数值即可求解；由以上数据若得到动能增加量近似等于重力势能减少量，即可说明在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；
(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。若无阻力，根据机械能守恒定律知，mgh=12mv2，则v22=gh，斜率k=g；若有阻力，则测得的重力加速度k小于当地重力加速度g，即g大于k；
【解答】
(1)重锤重力势能的减少量为：ΔEP=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J，重锤的动能增加量为：ΔEK=12mvC2=12×1.00×0.628−0.4962×0.022≈5.45J；由以上数据可得到动能增加量近似等于重力势能减少量，因此可得到的结论是：在实验误差允许的范围内，重锤下落的过程中机械能守恒；
(2)从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为零，说明了操作中先释放重锤，后接通的电源。若无阻力，根据机械能守恒定律知，mgh=12mv2，则v22=gh，斜率k=g；若有阻力，则测得的重力加速度k小于当地重力加速度g，即g大于k；
故答案为：(1)5.50；5.45；(2)先释放重锤，后接通电源；大于；
13.【答案】(1)AB；(2) d22gst2。
【解析】
【分析】
本题主要考查了测量滑块与水平面之间的动摩擦因数，难度一般，基础题。
(1)先求出遮光片经过光电门的速度，由动能定理求动摩擦因数的表达式，然后选择仪器；
(2)由(1)可知动摩擦因数的表达式；
【解答】
(1)遮光片经过光电门的速度v=dt，由动能定理：12mv2=μmgs，解得μ=v22gs=d22gst2，则除了需要测量挡光片的宽度d，还需要测量的物理量有：光电门与P点之间的距离s和挡光片的挡光时间t，故AB正确，CD错误。
故选AB。
(2)动摩擦因数的表达式μ=v22gs=d22gst2；
故答案为：(1)AB；(2) d22gst2。
14.【答案】(1)CD；(2)mgL24h；(3)C。
【解析】
【分析】
由平抛规律求出速度，从而知道需要测量哪些量，再利用动能Ek=12mv 2求动能；根据动能定理求出橡皮筋做功W与L2的函数关系式即可判断图象。
本题关键是要写出橡皮筋做功W与小物块的落地位移的平方L2的函数关系表达式，即可判断其图象。
【解析】
(1)小物块离开桌面做平抛运动，由水平位移和竖直位移就能求出平抛的初速度，
所以有：h=12gt2，v=L2hg=Lg2h，
所以要测量桌面到地面的高度h，小物块平抛过程的水平距离L，CD项正确。
故选CD。
(2)根据动能表达式得Ek=12mv2=mgL24h。
(3)若考虑桌面摩擦力所做的功，则由动能定理有W−Wf=12mv2，所以有W=Wf+mgL24h，故C项正确。
故选C。
故答案为：(1)CD；(2)mgL24h；(3)C。
15.【答案】 (1) 0.72；(2)B；(3) 12m1(vA2−vB2)
【解析】
【分析】
(1)重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小；纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度；
(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量木块的质量m1；
(3)由动能定理可以求出木板对木块的摩擦力所做的功。
本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断。
【解答】
(1)重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，故纸带向右运动，故其右端连着小木块；计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，打A点时的速度vA=0.0684+ m/s；
(2)木块在运动过程中，克服摩擦力做的功等于木块动能的减小量，由动能定理得：木块克服摩擦力做的功为：Wf=12m1(vB2−v A2)，因此实验过程中还需要测出木块的质量m1，故B正确，ACDEF错误。
故选B。
(3)在AB段对木块，由动能定理得：WAB=12m1(vB2−v A2)，因此在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式Wf=12m1(vA2−v B2)。
故答案为： (1) 0.72；(2)B；(3) 12m1(vA2−vB2)。